GPS原理与应用题库1001021
GPS原理与应用
1.选择题10
1.（）年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功，标志着人类进入
了空间技术的新时代。
1961
1957
1972
1947
2.美国海军导航卫星系统是美国第一代卫星导航系统，由于该系统卫星轨道
都通过地球极点，故也称（）卫星系统。
子午
GPS
GLONASS
NAVSAT
3.GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布
在（）个相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上。
3
6
4
8
4..GPS工作卫星的主体呈圆柱形，整体在轨重量为843.68㎏，它的设计寿命
为（）年，事实上均能超过该设计寿命而正常工作。
10
15
7.5
9
5..GPS定位是一种被动定位，必须建立高稳定的频率标准。因此每颗卫星上都
必须安装高精确度的时钟。当有1×10- 9s的时间误差时，将引起（）㎝的距离误差。
100
30
80
120
6..GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采
用空间距离（）交会的方法，确定待定点的空间位置。
后方
前方
侧方
方向线
7..当地球自转360°时，卫星绕地球运行两圈，环绕地球运行一圈的时间为
11小时58分。卫星在天空中的可见时间约为（）。
7小时
8小时
5小时
6小时
8.在卫星大地测量中常用的坐标系是（）。
地心坐标系
参心坐标系
9.现在，我国使用的大地坐标系除1954年北京坐标系外还使用（）
坐标系。
WGS-84
1980年国家大地
10.我国大地坐标系的原点设在（）。
山东省青岛市
陕西省泾阳县
11..我国采用（）区的区时作为统一的标准时间，称为北京时间。
东8
东9
12..计量原子时的时钟称为原子钟，常用的有铯原子钟、铷原子钟和氢原子钟三
种，国际上是以（）原子钟为基准的。
铯
铷
13.协调世界时的秒长采用（）的秒长，时刻采用世界时的时刻。所以严格地
讲，这不是一种时间系统，而是一种使用方法。
历书时
原子时
14..卫星钟采用的是GPS时，它是由主控站按照美国海军天文台（USNO）的协
调世界时（UTC）进行调整的。在（）年1月6日零时对准，不随闰秒增加。
1980
1985
15..1884年在美国华盛顿召开的国际会议决定采用一种分区统一时刻，把全球
按经度划分为（）个时区，每个时区的经度差为15 。
36
24
16..当GPS定位确定了测站点的大地高H后，可按h=H-N求出该点的正高h，
式中N为该点的WGS-84大地水准面（）。
差距
偏差
17.GPS工作卫星的地面监测部分由一个主控站, （）个注入站和五个监测站组
成。
三
四
18..GPS卫星定位是以（）定位原理进行工作的，GPS卫星最根本的作用就是
向用户发送用户所需要的信号和电文。
主动
被动
19.在对卫星所有作用力中, （）的引力是最重要的。若将引力视为1，则其它
作用力均小于10-5。
地球重力场
日月引力
20..确定卫星运动的椭圆轨道至少需要两个参数，一个是轨道椭圆的长半径、一
个是（）。
扁率
偏心率
21..GPS定位是依据GPS卫星的（）位置为起算基准的。
已知瞬时
已知轨迹
22..开普勒第二定率表明,卫星的地心向径在相同的时间内所扫过的（）
相同。
弧长
面积
23..GPS的导航电文主要包括卫星星历、时钟改正、电离层延时改正、工作状态
和C/A码信息。所以导航电文又称为数据码，即（）。
P码
D码
24.在GPS单点定位中，至少需要同时观测（）颗卫星。
4
5
25..静态相对定位采用的定位方法是（）。
伪距法
载波相位测量法
26..利用GPS进行定位有多种方式，如果就用户（）所处的状态而言，定位方
式分为静态定位和动态定位。
接收机天线
接收机
27..单点定位就是独立确定待定点在坐标系统中的绝对位置，其定位结果属于
（）坐标系统。
地方坐标系
WGS-84
28.（）法定位是利用全球定位系统进行低精度测量及导航的最基本方法。它
的优点是速度快、无多值性问题，利用增加观测时间可以提高定位精度，足以满足部分用户的需要。
伪距
载波相位
29.在进行GPS 测量时，观测量中存在着系统误差和偶然误差。其中（）影
响尤其显著。
偶然误差
系统误差
30..在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起
卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫（）。
整周跳变
信号漂移
31.差分的数据类型有伪距差分、坐标差分和相位差分三类。其中RTK技术采用
（）。
伪距差分
相位差分
4
32.GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。
A 21 B. 12 C. 18 D. 24
33.UTC是指（C ）。
A. 协议天球坐标系
B. 协议地球坐标系
C. 协调世界时
D. 国际原子时
34.SA政策是指（ D ）。
A. 紧密定位服务
B. 标准定位服务
C. 选择可用性
D. 反电子欺骗
35.GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（A ）
影响。
A. 多路径效应
B. 对流层折射
C. 电离层折射
D. 卫星中差
36.双差观测方程可以消除（ D ）。
A. 整周未知数
B. 多路径效应
C. 轨道误差
D. 接收机钟差
37.C/A码的周期是（ A ）。
A. 1ms
B. 7天
C. 38星期
D. 1ns
38.在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的
相位中心应该与其几何中心保持一致。
A、几何中心
B、相位中心
C、点位中心
D、高斯投影平
面中心
39.GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用
（A ）的方法，确定待定点的空间位置。
A、空间距离后方交会
B、空间距离前方交会
C、空间角度交会
D、空间直角
坐标交会
40.根据GPS定位原理，至少需要接收到（B ）颗卫星的信号才能定位。
A、5
B、4
C、3
D、2
41.在以下定位方式中，精度较高的是（C ）。
A、绝对定位
B、相对定位
C、载波相位实时差分
D、伪距实时差分
42.GPS技术给测绘界带来了一场革命，下列说法不正确的是（A）
A利用GPS技术，测量精度可以达到毫米级的程度B、与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着测量精度高的优点C、GPS技术操作简便，仪器体积小，便于携带D、当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测等领域
43.与传统的手工测量手段相比，GPS技术具有的特点是（C）
A测量精度高，操作复杂B、仪器体积大，不便于携带C、全天候操作，信息自动接收、存储D、中间处理环节较多且复杂
44.GPS测量中，在测区中部选择一个基准站安置一台接收设备连续跟踪所有可
见卫星，另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟。该作业模式是（B）
A、经典静态定位模式B快速静态定位C、准动态定位D、动态定位
45.GPS卫星信号的基准频率是多少？（B）
A 1.023MHz
B 10.23 MHz
C 102.3 MHz
D 1023 MHz
46.周跳产生的原因（）
A建筑物或树木等障碍物的遮挡B、电离层电子活动剧烈C、多路径效应的影响D、卫星信噪比(SNR)太高
47.以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度（D）
A晴天为了不让太阳直射接收机，将测站点置于树荫下进行观测B. 测站设在大型蓄水的水库旁边C. 在SA期间进行GPS导航定位 D. 夜晚进行GPS观测
48.地球在绕太阳运行时，地球自转轴的方向在天球上缓慢地移动，春分点在黄
道上随之缓慢移动，这种现象称为（ A ）。
A、岁差
B、黄赤交角
C、黄极
D、黄道
49.GPS目前所采用的坐标系统，是（）。 B
A WGS-72系B)WGS-84系C) 西安80系D)北京54系
50.广域差分主要是为了削弱这些误差源，它们分别是大气延时误差、卫星钟误
差（）。 A
A 星历误差B)接收机误差C)电离层误差D)系统误差
2.判断题10
1.GPS系统是测时测距系统。（√）
2.GPS卫星的测距码和数据码是采用调相技术调制到载波上的。（√）
3.利用双频对电离层延迟的不一样，可以消除电离层对电磁波信号延迟的影
响，因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。（√）
4.全球定位系统具有高精度和自动测量的特点，但是受地形、天气等自然因素
影响较大。（×）
5.全球定位系统使用的卫星轨道均为近圆型，运行的周期约为24小时。（×）
6.C/A码的码长较短，易于捕获，但码元宽度较大，测距精度较低，所以C/A
码又称为捕获码或粗码。（√）
7.在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的相对钟差改正。在实践
中应用甚广。（√）
8.开普勒第一定律告诉我们：卫星的地心向径，在相等的时间内所扫过的面积
相等。（×）
9.子午卫星导航系统采用24颗卫星，并都通过地球的南北极运行。（×）
10.GPS定位精度同卫星与测站构成的图形强度有关，与能同步跟踪的卫星数和
接收机使用的通道数无关。（×）
11.GPS的测距码（C/A码和P码）是随机噪声码。（×）
12.在载波相位双差（先测站之间求差，后卫星之间求差）观测方程中，整周未
知数已被消去。（×）
13.GPS卫星向全球用户播发的星历，是通过交付民用的p码和用于军事目的导
航定位的C/A码两种波码进行传送的。（×）
14.GPS定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。（×）
15.协调世界时是综合了世界时与原子时的另一种记时方法，即秒长采用原子时
的秒长，时刻采用世界时的时刻。（√）
16.观测作业的主要任务是捕获GPS卫星信号，并对其进行跟踪、处理和量测，
以获得所需要的定位信息和观测数据。（√）
17.当使用两台或两台以上的接收机，同时对同一组卫星所进行的观测称为同步
观测。（√）
18.20世纪50年代末期，美国开始研制多普勒卫星定位技术进行测速、定位的
卫星导航系统，叫做子午卫星导航系统（√）
19.对GPS信号来说，电离层是色散介质，对流层是非色散介质。（√）
20.电磁波在电离层中的传播速度有群速度和相速度之分。（√）
21.对流层折射对伪距测量和载波相位测量的影响相同。（√）
22.双频改正的方法能消除对流层延迟。（×）
23.子午卫星导航系统采用12颗卫星，并都通过地球的南北极运行。（×）
24.GPS静态定位之所以需要观测较长时间，其主要目的是为了正确确定整周
未知数。（√）
25.整周模糊度的可能组合数的多少取决于初始平差后所得到的整周模糊度
方差的大小和观测的卫星数。（√）
3.名词解释5
1.SA技术：
答：其主要内容是：（1）在广播星历中有意地加入误差，使定位中的已知点（卫星）的位置精度大为降低；（2）有意地在卫星钟的钟频信号中加入误差，使钟的频率产生快慢变化，导致测距精度大为降低。
2.原子时：
答：1967年国际计量委员会决定采用铯原子零场在基态的两个超精细能级结构间跃迁辐射频率个周期的时间间隔为1秒，这样长度的秒，定义为原子时秒，以此为基准的时间系统，称为原子时。
3.世界时
答：是以平太阳时为基准的。它基于假想的平太阳，是从经度为0°的格林尼治子午圈起算的一种地方时，这种地方时属于包含格林尼治的零时区，所以称为世界时。
4.导航电文：
答：GPS卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。它主要包括：卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕捉P码的信息。
5.多路径效应：
答：接收机天线在直接收到卫星信号的同时，还可能收到经天线周围地物反射的卫星信号，两种信号叠加就会引起测量参考点的位置变化，这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称作多路径效应。
6.观测时段：
答：测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔称为观测时段，简称时段。
7.黄道：
答：地球绕太阳公转的轨道平面称为黄道面，它与天球相交的大圆称为黄道。它就是当地球绕太阳公转时，观测者所看到的太阳在天球上运动的轨迹。
8.星历误差：
答：实际上就是卫星位置的确定误差。星历误差是一种起始数据误差，其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。
9.静态定位：
答：如果在定位时，接收机的天线在跟踪GPS卫星过程中，位置处于固定不动的静止状态，这种定位方式称为静态定位。
10.伪距：
答：GPS定位采用的是被动式单程测距。它的信号发射时刻是由卫星钟确定的，收到时刻则是由接收机钟确定的，这就在测定的卫星至接收机的距离中，不可避免地包含着两台钟不同步的误差影响，所以称其为伪距。
11.区域性GPS大地控制网
答：区域GPS大地控制网是指国家C、D、E级GPS网或专门为工程项目布测的工程GPS网。
12.GPS卫星的导航电文
答：GPS卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。它主要包括：卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕捉P码的信息。
13.参考站
答：在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上，一直保持跟踪
卫星，其余接收机在这些测站的一定范围内流动站作业，这些固定测站就称为参考站。14.主控站的作用
答：主控站拥有以大型电子计算机为主体的数据收集、计算、传播等设备，其主要作用为：（1）收集数据；（2）数据处理；（3）监测与协调；（4）控制卫星。
4.填空题15
1.目前正在运行的全球卫星导航定位系统有美国的（GPS）和俄罗斯的
（GLONASS）。我国的第一代卫星导航定位系统称为（北斗卫星导航定位系统），欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为（GALILEO）。
2.GPS卫星系统由空间部分、（地面控制部分）和（用户部分）三部分
组成。
3.按用途，可将GPS接收机分为（导航型接收机）、（测地型接收机）和（授时
型接收机）三种。
4.根据测距的原理，可将GPS定位的方法分为（伪距法定位）、载波相位测
量定位和（差分GPS定位）三种。
5.GPS卫星发送的信号是由载波、（测距码）和（导航电文）三部分组成
的。
6.广域差分可纠正的误差种类包括（星历误差）、（大气延时误差）
和（卫星钟差误差）。
7.单站差分GPS按基准站发送的信息方式来分，可分为（位置差分）、（伪
距差分）和相位差分。
8.在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，
引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫整周跳变。
9.我国目前常用的两个国家大地坐标系是（1954年北京坐标系）和
（1980年国家大地坐标系）。
10.GLONASS系统由空间卫星星座，（地面控制）和（用户设备）三大部分
组成。
11.. GPS卫星位置采用（WGS-84 ）大地坐标系。
12.GPS卫星星历分为（预报星历）和（后处理星历）。
13.GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采
取（空间距离后方交会）的方法，确定待定点的空间位置。
14.北斗导航定位系统的组成（空间部分）、（地面控制部分）、（用户接收部分）。
15.（载波相位差分技术）是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。
16.卫星星历的数据来源有（广播星历）和（实测星历）两类。
5.简答题3*10分
1.简述GPS信号接收设备的其结构和作用。
答：（1）天线（带前置放大器）；
（2）信号处理器，用于信号接收、识别和处理；
（3）微处理器，用于接收机的控制、数据采集和导航计算；
（4）用户信息传输，包括操作板、显示板和数据存储器；
（5）精密振荡器，用以产生标准频率；
（6）电源。
2.如何减弱GPS接收机钟差。
答：①把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数，在数据处理中与观测站的位置参数一并求解。
②认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的，像卫星钟那样，将接收机钟差表示为时间多项式，并在观测量的平差计算中求解多项式的系数。此法可大大减少未知数，其成功与否关键在与钟误差模型的有效程度。
③通过在卫星间求一次差来消除接收机的钟差。
3.如何减弱多路径误差
答：多路径误差不仅与反射系数有关，也和反射物离测站的距离及卫星信号方向有关，无法建立准确的误差改正模型，只能恰当地选择站址，避开信号反射物。例如：（1）选设点位时应远离平静的水面，地面有草丛、农作物等植被时能较好吸收微波信号的能量，反射较弱，是较好的站址。（2）测站不宜选在山坡、山谷和盆地中。（3）测站附近不应有高层建筑物，观测时也不要在测站附近停放汽车。
4.举例说明GPS在测量领域中的应用。
答：（1）用GPS建立和维持全球性的参考框架；
（2）建立各级国家平面控制网；
（3）布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量；
（4）在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用。
5.GPS系统由哪几部分组成，并说明其作用？
答：GPS系统由三个部分组成：空间部分（GPS卫星）、地面监控部分和用户部分。各部分作用如下：
（1）GPS卫星可连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和导航电文，并接收来自地面监控系统的各种信息和命令以维持正常运转。
（2）地面监控系统的主要功能是：跟踪GPS卫星，确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数，进行预报后再按规定格式编制成导航电文，并通过注入站送往卫星。地面监控系统还能通过注入站向卫星发布各种指令，调整卫星的轨道及时钟读数，修复故障或启用备用件等。（3）用户则用GPS接收机来测定从接收机至GPS卫星的距离，并根据卫星星历所给出的观测瞬间卫星在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。6.什么叫多路径误差？
答：在GPS测量中，被测站附近的物体所反射的卫星信号（反射波）被接收机天线所接收，与直接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏离真值产生所谓的“多路径误差”。这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被称做多路径效应。
多路径效应将严重损害GPS测量的精度，严重时还将引起信号的失锁，是GPS测量中的一种重要的误差源。要消除或削弱多路径误差影响可采取的方法和措施有：
7.在GPS系统是如何用测距码来测定伪距的？
答：测距码是用以测定从卫星至地面测站间距离的一种二进制码序列。利用测距码测定伪距，首先假设卫星钟和接收机钟均无误差，都能与标准的GPS时间保持严格同步。在某一时刻t 卫星在卫星钟的控制下发出某一结构的测距码，与此同时接收机则在接收机钟的控制下产生或者说复制出结构完全相同的测距码（简称复制码）。由卫星所产生的测距码经△t时间的传播后到达接收机并被接收机所接收。由接收机所产生的复制码则经过一个时间延迟器延迟时间τ后与接收到的危险能够信号进行比对。如果这两个信号尚未对齐，就调整延迟时间τ，直至这两个信号对齐为止。此时复制码的延迟时间τ就等于卫星信号的传播时间△t，将其乘以真空中的光速c后即可得卫星至地面的距离ρ：ρ=τ·c=△t·c。由于卫星钟与接收机钟不同步，以及信号在传播过程中受到大气层的影响使得V≠c，所以求得的距离ρ并不等于卫星到地面测站的实际距离，故将其称为伪距。
8.什么叫整周跳变？在GPS测量中应如何来解决整周周跳
问题？
答：如果由于某种原因使计数器在某段时间内的累计工作产生中断，那么恢复累计后的所有计数中都含有同一偏差，该偏差为中断期间所丢失的整周数。对于不足一周部分而言，由于
接收机的正常工作，仍然是正确的，这种整周计数出现错误而不足一周部分仍然正确的现象称为整周跳变，简称周跳。
周跳会影响结果精度，应该进行探测和修复。主要有高次差法，多项式拟合法，用双频P码探测修复以及三次差法。
9.请简述差分GPS的基本原理。何为位置差分？何为距离
差分？
答：差分GPS的基本原理：利用基准站（设在坐标精确已知的点上）测定具有空间相关性的误差或其对测量定位结果的影响，供流动站改正其观测值或定位结果
差分改正数的类型：
距离改正数：利用基准站坐标和卫星星历可计算出站星间的计算距离，计算距离减去观测距离即为距离改正数。这种方法称为距离差分。
位置（坐标改正数）改正数：基准站上的接收机对GPS卫星进行观测，确定出测站的观测坐标，测站的已知坐标与观测坐标之差即为位置的改正数。这种方法称为位置差分。10.什么是广域差分GPS及其组成？
答：在一个相当大的区域中，较为均匀的布设少量的基准站组成一个系数的差分GPS网，各基准站独立进行观测并将求得的距离差分改正数传送给数据处理中心，由数据处理中心进行统一处理，以便将各种误差分离开来，然后再将卫星星历改正数、卫星钟差改正数以及大气延迟模型等播发给用户，这种差分系统称为广域差分系统。
广域差分系统主要由基准站、数据处理中心、数据通信链、监测站及用户等部分组成。基准站的数量视覆盖面积及用途而定，广域差分GPS系统（WAAS）的数据通信链包括两个部分：一是基准站，监测站，数据处理中心等固定站间的数据通信链；二是系统与用户之间的数据通信链。
GPS原理与应用 考试重点总结
名词解释: 天球：是以地球质心M为中心，半径r为任意长的一个假象的球体。 春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点γ。 大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度λ、大地纬度和大地高h表示。 天文经纬度:表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。 黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到的太阳在天球上的运动轨迹。黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约23.5°。 赤经：为过春分点的天球子午面与过天体的天球子午面之间的夹角。 赤纬：为原点至天体的连线与天球赤道面之间的夹角。 岁差：实际上地球接近于一个赤道隆起的椭球体，在日月和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运行时，自转轴方向不再保持不变，从而使春分点在黄道上产生缓慢西移，此现象在天文学上称为岁差。 章动：在太阳和其它行星引力的影响下，月球的运行轨道以及月地之间的距离在不断变化，北天极在天球上绕北黄极顺时针旋转的轨迹十分复杂。如果观测时的北天极称为瞬时北天极（或真北天极），相应的天球赤道和春分点称为瞬时天球赤道和瞬时春分点（或真天球赤道和真春分点）。则在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，轨迹大致为椭圆。这种现象称为章动。 极移：地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移。 世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。 力学时：天文学中，天体的星历是根据天体动力学理论建立的运动方程而编算的，其中所采用的独立变量是时间参数T，这个数学变量T定义为力学时。 原子时：以物质内部原子运动的特征为基础的原子时系统。 协调时：以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折衷时间系统，称为世界协调时或协调时。 GPS时间系统：属于原子时系统，秒长与原子时相同，但与国际原子时的原点不同，即GPST 与IAT在任一瞬间均有一常量偏差。 GPS定位：GPS定位系统靠车载终端内置手机卡通过手机信号传输到后台来实现定位。指利用人造地球卫星确定测站点位置的技术。 GPS导航：利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。 绝对定位：在地球协议坐标系中，确定观测站相对地球质心的位置。 相对定位：在地球协议坐标系中，确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置。 动态定位：在定位过程中，接收机天线处于运动状态。 静态绝对定位:接收机安置在基线端点的接收机固定不动，通过观测，确定观测站相对地球质心的位置。 静态相对定位：接收机安置在基线端点的接收机固定不动，通过连续观测，取得充分的多余观测数据，确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置。 优点：定位精度高；缺点：定位时间长。 差分动态定位：在已知坐标的点上安置一台GPS接收机（称为基准站），利用已知坐标和卫星星历计算出观测值的校正值，并通过无线电设备（称数据链）将校正值发送给运动中的GPS接收机（称为流动站），流动站应用接收到的校正值对自己的GPS观测值进行改正，以消除卫星钟差钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响。 整周未知数：是在全球定位系统技术的载波相位测量时，载波相位与基准相位之间相位差的
GPS原理及应用题目及答案
GPS原理及应用题目及答案 GPS原理及应用复习题目 一．名词解释 1二体问题：2真近点角、平近点角、偏近点角：3多路径效应：4无约束平差和约束平差5．章动6．异步观测7．接收机钟差8．周跳9．三维平差10．岁差11．同步观测12．卫星钟差13．整周未知数14．二维平差 二．填空题 1.GPS工作卫星的地面监控系统包括__________、__________、__________。 2.GPS系统由__________、__________、__________三大部分组成。 3.按照接收的载波频率，接收机可分为__________和__________接收机。 4.GPS卫星信号由、、三部分组成。 5.接收机由、、三部分组成。 6.GPS卫星信号中的测距码和数据码是通过技术调制到载波上的。 7.1973年12月，GPS系统经美国国防部批准由陆海空三军联合研制。自1974年以来其经历了、、三个阶段。 8.GPS卫星星座基本参数为：卫星数目为、卫星轨道面个数为、卫星平均地面高度约20200公里、轨道倾角为度。
9.GPS定位成果属于坐标系，而实用的测量成果往往属于某国的国家或地方坐标系，为了实现两坐标系之间的转换，如果采用七参数模型，则该七个参数分别为，如果要进行不同大地坐标系之间的换算，除了上述七个参数之外还应增加反映两个关于地球椭球形状与大小的参数，它们是和。 10.真春分点随地球自转轴的变化而不断运动，其运动轨迹十分复杂，为了便于研究，一般将其运动分解为长周期变化的和短周期变化的。 11.GPS广播星历参数共有16个，其中包括1个，6个对应参考时刻的参数和9个反映参数。 12．GNSS的英文全称是。 13．载体的三个姿态角是、、。 14、GPS星座由颗卫星组成，分布在个不同的轨道上，轨道之间相距°，轨道的倾角是°，在地球表面的任何地方都可以看见至少颗卫星，卫星距地面的高度是km。 15、GPS使用L1和L2两个载波发射信号，L1载波的频率是MHZ，波长 是cm，L2载波的频率是MHZ，波长是cm。 16、GPS卫星除了受到引力之外，还受到地球引力场摄动力、光压摄动力、大气阻力、摄动力等的摄动力的影响，因此卫星的运动实际上是。 16、GPS卫星星历有两种，一种是，另一种是。前者包含时间二
GPS原理及应用期末复习题 选择题
GPS原理及应用期末复习题 1在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系，采用的是克拉索夫斯 基椭球元素，其长半径和扁率分别为（ B ）。 A、a=6378140、α=1/298.257 B、a=6378245、α=1/298.3 C、a=6378145、α=1/298.357 D、a=6377245、α=1/298.0 2.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择哪种投影方式（A）。 A、横轴墨卡托投影 B、高斯投影 C、等角圆锥投影 D、 等距圆锥投影 3.在进行GPS—RTK实时动态定位时，基准站放在未知点上，测区内仅有 两个已知点，（ C ）定位测量的精度最高。 A、两个已知点上 B、一个已知点高，一个已知点低 C、两个已知点和它们的连线上 D、两个已知点连线的精度 4.单频接收机只能接收经调制的L1 信号。但由于改正模型的不完善， 误差较大，所以单频接收机主要用于（ A ）的精密定位工作。 A、基线较短 B、基线较长 C、基线 ≥40km D、基线 ≥30km 5.GPS接收机天线的定向标志线应指向（ D ）。其中A与B级在顾及当 地磁偏角修正后，定向误差不应大于±5°。 A、正东 B、正西 C、正南 D、正北 6.GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波， 它们的频率和波长分别为（ C ）： A、 B、 C、 D、 7.GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分 布在（ D ）相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，它们距地面 的平均高度为20200Km，运行周期为11小时58分。 A、3个 B、4个 C、5个 D、6个 8.在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系是（ C ）坐标系。 A、 地心坐标系 B、 球面坐标系 C、 参心坐标系 D、 天球坐标系 9.我国在1978年以后建立了1980年国家大地坐标系，采用的是1975年国 际大地测量与地球物理联合会第十六届大会的推荐值，其长半径和扁率 分别为（ A ）。 A、a=6378140、α=1/298.257 B、a=6378245、α=1/298.3 C、a=6378145、α=1/298.357 D、a=6377245、α=1/298.0
浅谈GPS原理及其应用
浅谈GPS原理及其应用 随着科技和制造业的进步，众多科技含量较高的产品被越来越广泛地应用在生活中，卫星导航定位系统就是一个很好的应用实例，其中以美国的GPS系统应用最为普遍，常见的如：车载GPS导航仪、智能手机中的电子地图导航功能等。在本人的教学工作中，多次遇到学生询问于此相关的问题，本文就GPS的原理及应用进行简述。 1．卫星导航定位系统含义及概况 定位，顾名思义就是确定某一个目标的位置，就是要搞明白“我在哪里”的问题。导航，就是对某一目标（汽车或者飞机等）运动时的连续定位，就是搞明白“我走了哪些路”，或者“我将要走哪条路”。随着航天、通讯等科技的发展，人造卫星也被用来定位和导航，其能够提供全球性的，全天候的，高精度、实时的导航定位服务，以及授时服务。 全球卫星导航系统有好几种，美国的GPS 、俄罗斯的GLONASS、我国的Compass（北斗）、欧洲的伽利略（Galileo）系统，可用卫星数目达到100颗以上[1]。其中在全球范围内应用最成熟、最广泛的就是美国的GPS系统。GPS系统始于1973年的美国国防部批准的“导航卫星定时和测距/全球定位系统”，简称GPS（即Global Positioning System，全球定位系统），被誉为人类在20世纪仅次于计算机之后的最为重大的发明。 2．GPS系统的基本定位原理 GPS系统的基本配置是24颗卫星构成，卫星位于6个地心轨道上，每个轨道有4颗卫星，每个轨道接近于圆形，与赤道面的倾斜夹角为55°，沿赤道以60°间隔均匀分布[2]，形成了对地球的网络包围，图1表述了GPS卫星的星座分布。轨道的半径约为26600km，也就是高度大约离地面20200km，轨道的周期是半个恒星日，约11.976个小时。理论上，在地球表面的绝大多数地点都能观测到的有效卫星颗数≥4颗。而4颗或者更多的GPS卫星就能够确定每天24小时内地球表面上任何地点观测者（观测设备）的位置了。如图2所示。 图2 GPS定位示意图 每一颗GPS卫星都携带有铯原子钟和（或）铷原子钟，为发射信号提供高精度时间信息的，GPS卫星在工作时，以一定的频率（两个频率，1575.42MHz 和1227.6MHz）向地球发射无线电波信号，其报文的主要信息是该电波信号发出时刻的时间信息，用户接收机无源工作（即只接收信号），接收能观测到GPS卫星的电波信号，并标记出收到该电波信号的接收时刻，算出该电波从发射到被接收的传播时间，已知电波是以光速传播的，就可以用传播时间来计算出到接收机到GPS卫星的距离。 在以地心为坐标原点的WGS-84地心坐标系三维空间中，如果能够知道到达不在同一条直线上的3颗卫星的距离，那么就可以确定该接收机在地球附近所在的位置。在一段时间内连续观测，就可以得出接收机的经纬度和高度变化情况，于是就得出了接收机移动的方向和速度了。由于GPS定位是依靠时间差来实现距离计算的，所以必须需要第4颗卫星给接收装置提供时钟修正信息，使接收机时钟与卫星时钟同步。 实现定位之后，就可以在应用设备上记录目标移动时所经过的路径，并且可以经过估计和计算，对某预定地点提供导航服务。
GPS原理与应用题库1001021
GPS原理与应用 1.选择题10 1.（）年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功，标志着人类进入 了空间技术的新时代。 1961 1957 1972 1947 2.美国海军导航卫星系统是美国第一代卫星导航系统，由于该系统卫星轨道 都通过地球极点，故也称（）卫星系统。 子午 GPS GLONASS NAVSAT 3.GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布 在（）个相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上。 3 6 4 8 4..GPS工作卫星的主体呈圆柱形，整体在轨重量为843.68㎏，它的设计寿命 为（）年，事实上均能超过该设计寿命而正常工作。 10 15 7.5 9
5..GPS定位是一种被动定位，必须建立高稳定的频率标准。因此每颗卫星上都 必须安装高精确度的时钟。当有1×10- 9s的时间误差时，将引起（）㎝的距离误差。 100 30 80 120 6..GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采 用空间距离（）交会的方法，确定待定点的空间位置。 后方 前方 侧方 方向线 7..当地球自转360°时，卫星绕地球运行两圈，环绕地球运行一圈的时间为 11小时58分。卫星在天空中的可见时间约为（）。 7小时 8小时 5小时 6小时 8.在卫星大地测量中常用的坐标系是（）。 地心坐标系 参心坐标系 9.现在，我国使用的大地坐标系除1954年北京坐标系外还使用（） 坐标系。 WGS-84 1980年国家大地 10.我国大地坐标系的原点设在（）。 山东省青岛市
陕西省泾阳县 11..我国采用（）区的区时作为统一的标准时间，称为北京时间。 东8 东9 12..计量原子时的时钟称为原子钟，常用的有铯原子钟、铷原子钟和氢原子钟三 种，国际上是以（）原子钟为基准的。 铯 铷 13.协调世界时的秒长采用（）的秒长，时刻采用世界时的时刻。所以严格地 讲，这不是一种时间系统，而是一种使用方法。 历书时 原子时 14..卫星钟采用的是GPS时，它是由主控站按照美国海军天文台（USNO）的协 调世界时（UTC）进行调整的。在（）年1月6日零时对准，不随闰秒增加。 1980 1985 15..1884年在美国华盛顿召开的国际会议决定采用一种分区统一时刻，把全球 按经度划分为（）个时区，每个时区的经度差为15 。 36 24 16..当GPS定位确定了测站点的大地高H后，可按h=H-N求出该点的正高h， 式中N为该点的WGS-84大地水准面（）。 差距 偏差 17.GPS工作卫星的地面监测部分由一个主控站, （）个注入站和五个监测站组 成。 三
GPS原理及应用题目及答案
GPS原理及应用复习题目 一．名词解释 1二体问题：2真近点角、平近点角、偏近点角：3多路径效应：4无约束平差和约束平差5．章动6．异步观测7．接收机钟差8．周跳9．三维平差10．岁差11．同步观测12．卫星钟差13．整周未知数14．二维平差 二．填空题 1.GPS工作卫星的地面监控系统包括__________ 、__________ 、__________ 。 2.GPS系统由__________ 、__________ 、__________ 三大部分组成。 3.按照接收的载波频率，接收机可分为__________ 和__________接收机。 4.GPS卫星信号由、、三部分组成。 5.接收机由、、三部分组成。 6.GPS卫星信号中的测距码和数据码是通过技术调制到载波上的。 7. 1973年12月，GPS系统经美国国防部批准由陆海空三军联合研制。自1974年以来其经历了、、三个阶段。 8.GPS 卫星星座基本参数为：卫星数目为、卫星轨道面个数为、卫星平均地面高度约20200公里、轨道倾角为度。 9.GPS定位成果属于坐标系，而实用的测量成果往往属于某国的国家或地方坐标系，为了实现两坐标系之间的转换，如果采用七参数模型，则该七个参数分别为，如果要进行不同大地坐标系之间的换算，除了上述七个参数之外还应增加反映两个关于地球椭球形状与大小的参数，它们是和。 10.真春分点随地球自转轴的变化而不断运动，其运动轨迹十分复杂，为了便于研究，一般将其运动分解为长周期变化的和短周期变化的。 11.GPS广播星历参数共有16个，其中包括1个，6个对应参考时刻的参数和9个反映参数。 12．GNSS的英文全称是。 13．载体的三个姿态角是、、。 14、GPS星座由颗卫星组成，分布在个不同的轨道上，轨道之间相距°，轨道的倾角是°，在地球表面的任何地方都可以看见至少颗卫星，卫星距地面的高度是km。 15、GPS使用L1和L2两个载波发射信号，L1载波的频率是MHZ，波长 是cm，L2 载波的频率是MHZ，波长是cm。 16、GPS卫星除了受到引力之外，还受到地球引力场摄动力、光压摄动力、大气阻力、摄动力等的摄动力的影响，因此卫星的运动实际上是。
GPS原理与应用复习试题解析
GPS原理与应用复习题 GPS测量试卷A卷 一、填空（每空0.5分，共10分） 1、GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户部分—GPS接收机。 2、GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布在6个近似圆形轨道上。 3、GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。 4、GPS卫星位置采用WGS-84大地坐标系。 5、GPS系统中卫星钟和接收机钟均采用稳定而连续的GPS时间系统。 6、GPS卫星星历分为预报星历(广播星历)和后处理星历（精密星历）。 7、GPS接收机依据其用途可分为：导航型接收机、测地（量）型接收机和授时型接收机。 8、在GPS定位工作中，由于某种原因，如卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象称为整周跳变（周跳）。 9、根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有：点连式、边连式、网连式和边点混合连接四种基本方式。选择什么样的组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS接收机台数等因素。 二、名词解释（每题3分，共18分） 1、伪距：就是由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得出的量侧距离。由于卫星钟、接收机钟的误差以及信号经过电离层和对流层的延迟，量侧距离的距离与卫星到接收机的几何距离有一定的差值，因此，称量侧距离的伪距。 2、GPS相对定位：是至少用两台GPS接收机，同步观测相同的GPS卫星，确定两台接收机天线之间的相对位置。 3、观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段称为观测时段，简称时段。 4、同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环。 5、后处理星历：一些国家某些部门，根据各自建立的卫星跟踪占所获得的对GPS 卫星的精密观测资料，应用与确定广播星历相似的方法而计算的卫星星历。由于这种星历是在事后向用户提供的在其观测时间内的精密轨道信息，因此称为后处理星历。 6、静态定位：如果在定位时，接收机的天线在跟踪GPS卫星过程中，位置处于固定不动的静止状态，这种定位方式称为静态定位。 三、简答（每题6分，共36分） 1、简述GPS系统的特点。 答：①定位精度高；（1分）②观测时间短；（1分）③测站间无需通视；（1分）④可提供三维坐标；（1分）⑤操作简便；（0.5分）⑥全天候作业；（1分）⑦功
GPS原理与应用复习题及参考答案分析
GPS原理与应用复习参考 一、判断题（本大题共5小题，每小题1分，共5分）（请在答题纸上判断题答题区域作答） 1.（√）对于GPS网的精度要求，主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度。精度指标通常是以相临点间弦长的标准差来表示。 2.（╳）GPS的测距码（C/A码和P码）是伪随机噪声码。 3.（╳）电离层延迟的大小与载波频率无关。 4.（╳）GPS定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。 5.（╳）图形强度因子是一个直接影响定位精度、但又独立于观测值和其它误差之外的一个量。其值恒大于1，最大值可达 100，其大小随时间和测站位置而变化。在GPS测量中，希望DOP越小越好。 二、判断题（本大题共5小题，每小题1分，共5分）（请在答题纸上判断题答题区域作答） 1.（╳）GPS测得的站星之间的伪距就是指GPS卫星到地面测站之间的几何距离。 2.（√）C/A码的码长较短，易于捕获，但码元宽度较大，测距精度较低，所以C/A码又称为捕获码或粗码。 3.（√）GPS的空间部分（卫星星座部分）由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成，均匀分布在6个轨道上。 4.（╳）GPS定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。 5.（╳）GPS静态定位之所以需要观测较长时间，其主要目的是为了削弱卫星星历误差的影响。 三、填空题（本题共15空，每空1分，共15分）（请在答题纸上填空题答题区域作答） 1. 按照《规范》规定，我国GPS测量按其精度依次划分为AA、A、B、C、D、E六级，其中C级网的相邻点之间的平均距离为15～10km，最大距离为 40 km。 2. GPS定位系统包括空间部分、地面控制部分和用户设备部分。 3.从误差来源分析，GPS测量误差大体上可分为以下三类：与卫星有关的误差，与信号传播有关的误差和与接收设备有关的误差。 4. 美国国防部制图局（DMA）于1984年发展了一种新的世界大地坐标系，称之为美国国防部1984年世界大地坐标系，简称 WGS-84 。 5. 三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环称为同步环。 6. 在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫周跳。 7. 在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的相对钟差改正。 8. 利用GPS进行定位有多种方式，如果就用户接收机天线所处的状态而言，定位方式分为静态定位和动态定位；若按参考点的不同位置，又可分为单点定位和相对定位。 9.GPS卫星信号是由载波、导航电文、和测距码三部分组成的。 10.对流层延迟改正模型中的大气折射指数N与温度、气压、湿度等因素有关。 11.差分GPS按观测值的类型可分为伪距差分和相位差分。 12.目前正在运行的全球卫星导航定位系统有 GPS 和 GLONASS 。我国组建的第一代卫星导航定位系统称为北斗卫星导航系统，欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为 Galileo 系统。 13.在接收机间求一次差后可消除卫星钟差参数，继续在卫星间求二次差后可消除接收机间的相对钟差参数，再在历元间求三次差后可消除双差整周模糊度参数。
GPS原理及应用期末试题B及答案
《GPS原理及应用》期末考试B卷试题 一、填空（每空2分，共40分） 1．按照GPS系统的设计方案，GPS定位系统应包括 _______部分、________部分和 _________部分。 2．在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择 _______投影方式 3．从误差来源分析，GPS测量误差大体上可分为以下三类：______ ，________和 ________。 4．根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有_______ 式、_______ 式、网连及边点混合连接四种基本方式。选择什么方式组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS接收机台数等因素。 5．VDOP代表 ____________________________________________ 6．当地球自转360°时，卫星绕地球运行两圈，环绕地球运行一圈的时间为________小时58分。地面的观测者每天可提前4min见到同一颗卫星，可见时间约为_________ 小时。这样，观测者至少能观测到4颗卫星，最多可观测到11颗卫星。 7．利用GPS进行定位有多种方式，如果就用户接收机天线所处的状态而言，定位方式分为 _______定位和 ______定位；若按参考点的不同位置，又可分为__________定位和 _________定位。 8．GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采取____________ 的方法，确定待定点的空间位置。 9．GPS信号接收机，按用途的不同，可分为 __________型、_______ 和__________ 等三种。 二、名词解释（每小题4分,共20分） 1.GPS全球定位系统
差分GPS原理及应用
卫星定位导航 实验报告 题目：差分GPS原理及应用 学院：信息与电气工程学院 专业： 班级： 姓名： 学号： 2014年10月29日
一、 GPS技术前景 由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006年期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单单是汽车GPS导航系统，2000年后的市场将达到30亿美元，而在中国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，GPS技术市场的应用前景非常可观。 二、差分GPS基本原理 1. 伪距差分 伪距差分是指采用测距码测距，在基准站上（已知点）上，通过“已知距离”（测站坐标和卫星坐标反算的距离）与伪距观测值比较，确定距离改正数后传送给用户，用户据此对观测伪距进行改正，然后用改正后伪距观测值解算测站坐标。各个卫星的距离改正数是不同的，因为距离改正数中包含了卫星坐标误差的因素，因此只有与基准站同步观测的卫星，才可以得到距离改正。 伪距差分是目前应用广泛的一种差分定位技术。由于伪距差分可提供单颗卫星的距离改正数，因此用户站可选其中任意4颗相同卫星的伪距改正数进行改正，而不必要求两站观测的卫星完全相同。伪距改正数是直接在WGS-84坐标系上进行的，是一种直接改正数，不必先变换为当地坐标，定位精度较高，且使用方便。由于伪距差分定位依赖于两站公共误差的抵消来提高定位精度，误差抵消的程度决定了精度的高低。而误差的公共性在很大程度依赖于两站距离，随着两站距离的增加，其误差公共性逐渐减弱，用户站离基准站的距离越大，伪距差分后的剩余误差越大，定位精度越低。 2. 位置差分 基本原理与伪距差分相同，所不同的是基准站传送的是坐标改正数而已。位置差分的优点是需要传输的差分改正数较少，计算方法较简单，任何一种GPS接收机均可改装成这种差分系统。设已知基准站的精密坐标(x0,y0,z0)，可求坐标改正数： △X = X*-X0 △Y = Y*-Y0 △Z = Z*-Z0 用数据链发送出去，用户接收机接收后改正： Xu = Xu*+△X Yu = Yu*+△Y Zu = Zu*+△Z
GPS定位原理及应用
《GPS定位原理及应用》授课教案 第一章绪论 1.1 GPS卫星定位技术的发展 1.1.1 早期的卫星定位技术 1、无线电导航系统 1）罗兰--C：工作在100KHZ，由三个地面导航台组成，导航工作区域2000KM，一般精度200-300M。 2)Omega（奥米茄）：工作在十几千赫。由八个地面导航台组成，可覆盖全球。精度几 英里。 3)多卜勒系统：利用多卜勒频移原理，通过测量其频移得到运动物参数（地速和偏流 角），推算出飞行器位置，属自备式航位推算系统。误差随航程增加而累加。 缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高 2、早期的卫星定位技术 卫星三角网： 以人造地球卫星作为空间观测目标，由地面观测站对其进行摄影测量，测定测站至卫星的方向，来确定地面点的位置的三角网。 卫星测距网： 用激光技术测定测站至卫星的距离作为观测值的网则称为卫星测距网。 20世纪60～70年代，美国国家测量局在英国和德国测绘部门协助下，建立了一个共45个点的全球卫星三角网，点位精度5米。 卫星三角网的缺点： 易受卫星可见条件和天气条件影响，费时费力，定位精度低。 1.1.2 子午卫星导航（多普勒定位）系统及其缺陷 多普勒频移： 多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的，他于1842年首先提出了这一理论。 他认为电磁波频率在电磁源移向观察者时变高，而在波源远离观察者时变低。因此可利用频率的变化多少来确定距离的变化量。 多普勒效应的一个常被使用的例子是火车，当火车接近观察者时，其汽鸣声会比平常更刺耳。你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有：警车的警报声和赛车的发动机声。 子午卫星导航系统(NNSS)： 将卫星作为空间动态已知点，通过在测站上接受子午卫星发射的无线电信号，利用多普勒定位技术，进行测速、定位的卫星导航系统。 子午卫星导航系统的优点： 经济快速、精度均匀、不受天气和时间的限制，且可获得测站的三维地心坐标。 子午卫星导航系统的缺点： 由于卫星数量少，故不能实时定位、定位时间长、定位精度也低。 1958年，美国为解决北极星核潜艇在深海航行和执行军事任务而需要精确定位的问题，开始研制军用导航卫星，命名为“子午仪计划”。1960年4月，美国发射了世界第一颗子午导航卫星，传统的无线电导航系统从此被这种新的导航方式取代。美国1964年建成子午导航卫星系统，主要由美国海军使用，到1967年开始正式向民用开放。由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。单点定位精度约为30—40米，每次定位约需8—10分钟。而各测站观测了公共的17次合格的卫星通过时，联测定位
《gps原理与应用》复习有答案)
《全球定位系统原理与应用》复习与思考 1、了解美国60年代初期研制的子午卫星导航系统组成。 1)卫星星座：由6颗独立轨道的极轨卫星组成 （i=90°，T=107min，H=1075km） 2）地面设有：4个卫星跟踪站，1个计算中心，1个控制中心，2个注入站，海军天文台（负责卫星钟差，钟频改正） 2、了解美国90年代初期建成全球定位系统（GPS）的系统组成。 3、了解我国的北斗一号导航系统的组成，定位精度如何。 定位精度：平面：±20m 垂直：±10m 4、GPS卫星的测距码（C/A码）如何产生有何作用？
产生：它是由两个10级反馈移位寄存器产生 作用：识别卫星，锁定信号，测量距离，解扩D 码，捕获P 码 5、掌握二进数列的模二和或者波形积的运算法则及其简单运算。 模二和： 波形积：运算例子： 1001110010 ←（A ） )⊕ 010******* ← （B ） 1101001011 ← （C ） ③ 运算规律：()()()C B A =⊕ ()()()B A C =⊕ ()()()A B C =⊕ 6、认知和掌握两个结构相同m 序列模二和后，在码相同步以及码相不同步时的自相关系数学表达的差异。
7、记忆卫星轨道开普勒六根数为的名称及代号。 轨道半长径的平方根(m)/轨道偏心率/历元t oe 的轨道倾角(弧度)/ 历元t oe 的升交点准经度(弧度)/近地点角距(弧度)/ 历元t oe 的平近点角(弧度) 8、导航型GPS接收机可分为哪几种类型？ 船载型，车载型，机载型，星载型 9、测地型GPS接收机可分为哪几种类型？ 单站差分型，局域差分型，广域差分型 10、了解重建载波信号的方法和原理。 11、了解GPS接收机微处理器（CPU）的工作程序。
GPS测量原理及其应用
存档编号： 武汉大学测绘学院 毕业实践报告题目 GPS测量原理及应用 专业：工程测量技术 年级: 2013级 学习形式：函授 学号： 133122064170091 报告作者：李伟 报告指导教师：黄海兰 指导教师职称： 武汉大学测绘学院： 2.5年制 完成时间： 2014 年10月10日
摘要 本文主要介绍了GPS技术的基本知识，包括GPS系统的组成、GPS定位的基本原理、GPS 测量的误差来源、GPS数据处理流程以及GPS在测绘领域中的应用，并对每一点都进行了具体的分析。 其中，GPS系统主要由GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和GPS信号接收机（用户设备部分）组成。GPS定位的基本原理是空间距离的后方交会。GPS 测量的主要误差包括与GPS卫星有关的误差、与信号传播路径有关的误差和与接收设备有关的误差。最后，又以专业软件为例介绍了数据处理流程，并简单介绍了GPS技术在测绘领域中的应用。 关键词：测量原理应用
目录 摘要 (1) 目录 (2) 绪论 (3) 1.1 选题的背景及意义 (3) 1.2 国内外研究现状 (4) GPS测量原理及其应用 (5) 1.1 GPS系统的组成 (5) 1.1.1 GPS卫星星座（空间部分） (5) 1.1.2 地面监控系统（地面控制部分） (5) 1.1.3 GPS信号接收机（用户设备部分） (6) 2.2 GPS定位的基本原理 (7) 2.2.1 GPS定位方法简介 (7) 2.2.2 GPS静态相对定位原理 (7) 2.3 GPS测量的误差来源 (8) 2.3.1 与卫星相关的误差 (8) 2.3.2 与传播路径相关的误差 (9) 2.3.3 与接收设备相关的误差 (10) 2.3.4 其他误差 (10) 2.4 GPS数据处理流程 (11) 2.5 GPS在测绘领域中的应用 (11) 2.5.1 在大地测量中的应用 (12) 2.5.2 在工程测量中的应用 (12) 2.5.3 在变形监测中的应用 (12) 2.6 小结 (13) 参考文献 (14) 谢辞 (14)